تجزیه و تحلیل هیدروژئوشیمیایی رودخانۀ بیدخوان بردسیر کرمان با استفاده از آزمون مؤلفۀ اصلی و آنالیز خوشه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای

Abstract

هدف این مطالعه، تعیین منشأ و غلظت عناصر و ترکیبات محلول در آب رودخانۀ بیدخوان است. این رودخانه زهکش‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کنندۀ دهانۀ آتشفشان غیرفعال بیدخوان است که در 40 کیلومتری جنوب‌شرق بردسیر کرمان واقع شده است. بدین منظور 12 نمونه در مسیر این رودخانه برداشت و EC، pH و درجۀ حرارت آن‌ها‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ در صحرا و غلظت یون‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های اصلی و چند فلز سنگین با روش‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های استاندارد تعیین شد. پس از کنترل صحت و دقت نتایج، از تکنیک‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های آماری آنالیز مؤلفۀ اصلی و خوشه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای در نرم‌افزار SPSS و از نرم‌افزار GIS برای تحلیل تغییرات غلظت عناصر استفاده شد. در آنالیز مؤلفۀ اصلی، عناصر و ترکیبات در 4 گروه (فاکتور) مختلف قرار گرفتند. در فاکتور اول، کاتیون‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های کلسیم، سدیم، منیزیم، لیتیم، استرانسیم، باریم و آنیون‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های بی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کربنات، سولفات و کلرید قرار دارند که از فرایندهای غالب اصلی یعنی کیفیت آب باران، هیدرولیز سیلیکات‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها و احتمالاً هوازدگی پیریت تأثیر پذیرفته‌اند. در فاکتور دوم، عناصر آهن، منگنز و آلومینیوم قرار دارند که منشأ یکسان موجب آزاد‌شدن آن‌ها‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ به صورت همزمان و رسوب‌گذاری این عناصر به صورت هیدروکسید در برخورد با شرایط قلیایی و اکسیدان آب منطقه شده است. در فاکتور سوم، وانادیم همراه pH قرار دارد که نشان می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌دهد تغییرات وانادیوم از تغییرات pH تبعیت می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کند. در فاکتور چهارم عنصر کادمیوم قرار دارد که تفاوت در رفتار ژئوشیمیایی این عنصر موجب شده است که در گروهی جداگانه قرار گیرد. نتایج آنالیز خوشه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای نیز به طور کلی نتایج آزمون مؤلفۀ اصلی را تأیید می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کند. غلظت عناصر لیتیم، استرانسیم، باریم و وانادیم در آب رودخانه انعکاسی از غلظت آن‌ها‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ در سنگ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های منطقه است که به طور عمده شامل گدازه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های آندزیتی- داسیتی و ریولیتی و انواع نهشته‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های آذرآواری است و واکنش‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های هیدرولیز سیلیکات‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها و تا حدی تجزیۀ پیریت مهم‌ترین عوامل رهاسازی آن‌ها‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ محسوب می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شوند. غلظت باریم و لیتیم پایین‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تر از حد استاندارد EPA و WHO است، اما وانادیم در مقایسه با آب آشامیدنی سایر کشورها غلظت بالایی دارد.